开关电源类产品介绍

1随着开关电源类产品的日益增多，电磁兼容设计成为开关电源开发过程中至关重要的一个环节，相应的电磁兼容标准也成为开关电源类产品必须满足的性能指标。高频开关电源是严重的电磁干扰源，很多情况下需对其安装EMI电源滤波器。传统的滤波器设计方法计算繁琐、设计过程复杂、研发时间长。为了提高滤波器性能和缩短开发时间，本文针对DC-DC开关电源介绍了一种简单且效果良好的滤波器设计方法。本文在阐述开关电源电磁干扰根本特点的根底上，提出了电源传导加固技术。文中阐述了EMI电源滤波器的根本原理、拓扑结构、设计原那么和滤波器件的高频特性，分析了网络理论及其在EMI电源滤波器设计中的应用。本文以某一航空产品中的DC-DC开关电源工程为依托，设计EMI电源滤波器。通过了解开关电源需要满足的电磁兼容标准，测试分析其电磁干扰信号特点，提出滤波器性能指标。利用网络理论设计分析滤波电路，通过编程实现对滤波电路参数的设计。建立滤波器插入损耗仿真模型，编写仿真程序，对设计结果进行分析，最后通过实际测试，验证设计方法的J下确性。同时，在EMI电源滤波器设计的根底上，对滤波器进行了拓展功能的电路设计，主要针对开关动作所引起的浪涌电压。通过讨论应用于EMI电源滤波器中的软磁铁氧体材料的特性，提出了铁氧体磁芯的选择原那么和应用方法，同时讨论了主要滤波器件的选择和设计。深入研究EMI电源滤波器在工程设计中的关键技术及滤波器封装技术，并提出封装过程测试方法及工程应用时安装使用应注意的主要问题。随着开关电源的迅速开展和广泛应用,它们引起的电磁泄露和电磁辐射问题越来越严重。电源EMI滤波器作为开关电源的辅助器件,可以有效地抑制开关电源中的传导干扰。无源元件的高频非理想特性使无源EMI滤波器高频特性变差,而无源元件同样影响有源EMI滤波器的高频特性。因此对EMI滤波器高频特性的研究具有现实意义。对于无源EMI滤波器,本文研究了几种改善自感寄生参数的方法的有效性,分析了元件间的互感耦合和电容的自感寄生参数分别对π型共模滤波器的影响。提出利用局部互感耦合改善电容的自感寄生参数的优化措施。对于有源EMI滤波器,本文分析了一种有源EMI滤波器在分别连接纯电阻、感性和容性负载时的插损,分析了反应环路中各个模块的作用和影响。最后,对有源EMI滤波器注入环节中的电容进行了改良,改善了它的高频特性。本文首先介绍了利用傅立叶变换估算开关电源噪声频谱的方法,接着分别论述了开关电源中差模传导EMI噪声与共模传导EMI噪声的产生原因。在分析完EMI噪声产生原因以后,分析了噪声别离技术的现状,并指出传统噪声别离方法的缺陷。为了提高噪声别离网络的别离效果,引入传输线变压器来改善其性能。传输线变压器是用传输线绕在磁环上构成,工作时初次级之间的能量传输主要依靠线圈间分布电容的耦合作用,绕组间的分布电容与漏电感那么成为传输线特性阻抗的组成局部,所以传输线变压器克服了传统变压器中漏感和分布电容对工作性能的影响。在理论分析的根底上,制作了特性阻抗为100Ω的传输线变压器,并利用该传输线变压器制作了噪声别离器样品。在分析EMI滤波器原理的根底上,分析了噪声源阻抗变化对滤波器性能的影响,从理论计算和仿真分析可以得出:对于共模EMI滤波器需要考虑噪声源阻抗的最大可能值;对于差模EMI滤波器需要考虑噪声源阻抗的最小可能值。在测量、分析共模与差模噪声的根底上,确定了EMI滤波器需要对噪声产生的衰减量,并通过实验的方法确定了噪声源阻抗的最大可能值与最小可能值。根据需求衰减量与噪声源阻抗可能值确定了EMI滤波器的拓扑结构...随着开关电源的迅速开展和广泛应用,它们引起的电磁泄露和电磁辐射问题越来越严重。电源EMI滤波器作为开关电源的辅助器件,可以有效地抑制开关电源中的传导干扰。无源元件的高频非理想特性使无源EMI滤波器高频特性变差,而无源元件同样影响有源EMI滤波器的高频特性。因此对EMI滤波器高频特性的研究具有现实意义。对于无源EMI滤波器,本文研究了几种改善自感寄生参数的方法的有效性,分析了元件间的互感耦合和电容的自感寄生参数分别对π型共模滤波器的影响。提出利用局部互感耦合改善电容的自感寄生参数的优化措施。对于有源EMI滤波器,本文分析了一种有源EMI滤波器在分别连接纯电阻、感性和容性负载时的插损,分析了反应环路中各个模块的作用和影响。最后,对有源EMI滤波器注入环节中的电容进行了改良,改善了它的高频特性。近年来,随着电子设备及电子产品的迅速开展和普及,由于泄漏和辐射等引起的电磁干扰严重影响其他设备的正常工作。降低电子设备的电磁干扰,提高其抗扰度等问题已经广泛为电子行业所关注。在抑制电磁干扰信号的传导干扰方面,采用EMI电源干扰滤波器是非常有效的手段。但是,鉴于各厂家生产的EMI电源滤波器的实际性能往往与其标称值有较大差异,因此对EMI电源滤波器的主要性能即插入损耗的测试显得尤为重要。本文即从工程应用的角度出发,设计研制了一套基于50Ω阻抗系统的EMI电源滤波器加载测试系统,以客观、合理地评价电源滤波器的性能,从而为电源滤波器的选用提供重要的依据。本文首先介绍了EMI电源滤波器的一些根本知识,这是设计滤波器插入损耗测试系统必须考虑的问题。在此根底上,详细讨论了电源滤波器插入损耗加载测试装置的具体设计过程,包括确定总体测试电路,重要零部件如加载缓冲网络、屏蔽测试箱体、屏蔽电缆引线等的设计和制造,并借助基于有限元方法的电磁场计算软件ANSYS来进行关键局部的阻抗特性分析,通过各设计参数的不断调整、改良,结合测试手段,研制出一套完备的满足实验要求的测试系统。最后,讨论了电源滤波器插入损耗测试的相关问题,并借助本文研制的测试系统对电源滤波器进行了一系列的测试。源滤波器[浏览次数：532次]有源滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿，它可以克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点，获得比无源滤波器更好的补偿特性，控制精度高、治理效果好，已逐渐成为谐波治理的重要技术手段和今后谐波治理领域的开展方向。目录有源滤波器性能及参数粗有源棉滤波李器优势点乎有源蒜滤波顿器的醋设计较步骤豆有源侦滤波彼器控冷制器究的设慰计祸有源巴滤波吴器性爹能及驰参数徒取样疲电流雹A：非0～琴5A劳〔住CT属二次衰电流章〕；腰单次岁电流余谐波辽限值轮：≤芒2[原%]买；乘温升糠：释电感嚼≤汉40伸K；加模块印≤2啊0K笛；高灾频帆滤波未器箱≤5货K；览总电扮流谐彩波畸哭变率尊限值独：≤帝4[服%]基TH及D否；章单模计块电懂流峰你值限巨制：朱≥8袭4A塔；朴动态枣响应样：≤萌20句ms碑；替防护代等级浙：I而P2悔0；躲噪音糕：≤批30喂dB剖；袄自动彼限流翁，不遣发生届过载构；誉保证蕉不与腊系统敲发生枕谐振忠；贸可根交据需的要设想置为伸：只妻补偿弦谐波诱、只饺补偿巩无功叨、同蜜时补夸偿谐嚷波和田无功嫩；仔采用栽智能论型模谎块，齐内置庭保护浮有：齿短路商、过拍流、昌过热妹、驱白动欠愉压、菊直流佛母线偿过压院，可谁靠性换极高稿；猪执行饺IE斤EE伏-5昏19绢标准灯〔国府际标竹准〕昆、G欣B/疏T1图45才9-款93倚和G卡B/摘Z事17殃62代5.笨6-盛20胸03博有源孙滤波惹器优喉点详模块造化结米构,训集成申度高童；敬无需蜘现场别检测厚数据醋，即跨装即苗用；即容量醒扩展腰容易暴，只贤需直窄接并显联即绵可；凶采用陕电力祸级接焦插件烫，支浑持热困拔插当，安早装和著售后泛效劳霜方便汗，只校需直遮接更齐换损蚀坏的载模块植即可帜；览多模壳块并毁联时隔不存货在主摄从关赶系，庙不会牺因主密模块膏故障遮而陷观入瘫蚂痪；饼适合衰快速敬变动绞的负色载情颜况，黄以及淘其他钟无源驶滤波剥无法恒治理君的场面合；捞在特颈殊情座况下缓还可伤作为奥性能管优异面的动妇态无染功补丈偿装歉置；挎有源氧滤波茄器的弓设计浑步骤裂在设尾计有漫源滤抵波器吊时，式一般还遵从椅以下陷设计颗步骤幅。器1.器传递和函数随的设束计白根据稳对滤匹波器拿特性类的要路求，股设计签某种副类型馆的屁稼阶传摊递函绩数，庸再将明n阶畅传递猛函数蔬分解榆为几撇个低溜阶〔甚如一阿阶、递二阶初或三录阶〕益传递窜函数隙乘积饿的形锡式。赞在设沟计低苦通、元高通敌、带畅通、肾带阻张滤波良器时太，通慈常采轧用频舅率归克一化叶的方怀法，络先设坟计低菠通原宅形传尼递函桐数。驶假设要立求设炒计低踩通滤罚波器元时，责再将养低通垫原形逃传递莫函数被变换涌为低古通目公标传桌递函心数；恢假设要房求设岂计高谁通滤缝波器别时，漂再将杆低通爬原型蜜传递逗函数龄变换软为高启通目肝标传场递函恋数；明假设要质求设候计带冤通滤意波器喜时，荡再将稼低通旗原型帆传递门函数幼变换氧为带夫通目遣标传终递函振数；穗假设要栏求设丽计带抓阻滤裂波器蚂时，元再将航低通舍原型赏传递提函数贱变换金为带浪阻目烈标传棉递函希数。硬2．黄电路柱设计远按各陡个低婆阶传举递函积数的柜设计份要求子，设坝计和规计算群有源俭滤波涝器电钱路的早根本搜节。彼先选奋择好朽电路谊形式亡，再苏根据衫所设铅计的律传递落函数妹，设赢计和隆计算贝相应溉的元属件参芬数值什。根央据设畏计要岁求，染对各卵电路廉元件酷提出角具体垄的要慎求。穗3．斯电路狠装配扬和调低试如先设狗计和赶装配笋好各扁个低惊阶滤开波器碰电路献，再德将各全个低仪阶电就路级剪联起街来，疫组成演整个象滤波服器电贵路。苗对整往个滤迁波器貌电路堪进行困相应伸的调圣整和峡性能齐测试州，并球检验退设计君结果捏。曾有源脚滤波玩器控颠制器引的设强计查飞速纺开展痕的电宅力俯电子拦技术详使各抚种电困力电万子装扯置在泡工业他、交要通运晓输及凭家庭秆中的块应用青日益仅广泛因，而遣这些忧非线兼性负秒荷带莫来的哈谐波亲危害摔也日鞠益严您重。掘谐波拒使电怪网中宗元件诞产生贱谐波齐损耗绿、设典备效屿率和常功率胞因数丛降低倚，甚拢至损坑害电狱力设查备如削电容普器等杀；谐乱波影捆响精底密仪愚器和馆临近抛的通乖信系念统，掀使其赶无法摔正常屠工作务。塔电力紧系统铸中谐躁波次丹数和锅大小穗随系抛统负禁荷状枪况而殖变化磨，采柜用传其统的甩LC拢静态霞滤波腥器无余法满河足要侧求，污而采幻用电提力有结源滤装波器篇可以房对大仍小和浮频率耳都变须化的歌谐波峡及变快化的蜡无功遣进行暗动态惠补偿乏，因扛此有急源滤杆波器均的研龄究和阁应用传越来良越受灶到人绿们的初重视刷。有胁源滤抚波器装的基心本原音理是排：先睛从补滋偿对鼓象中训检测麻出谐斥波电盈流，家再由侵补偿秒装置躬产生径一个申与该冶谐波环电流润大小值相等她而相助位相株反的草补偿细电流案，两牌者相美互抵联消而梁使电掉网电后流中询只含邀有基摔波分陆量。墨控制乒器是包有源常滤波商器的犁核心冒部件赌，它顶通过暴产生街并控尼制驱毯动恨开关斤器件讨的脉姻冲来胶控制黑有源劈滤波鲁器的凉行为尤，完熄成动怠态补属偿谐挥波和顽无功呼的功激能。碗2售控制资系统诊的结矮构与灾根本枣功能讽有源链滤波插器的呆主电必路采乔用三厅单相岛桥式甲电压堡型变决流器控，通弓过小变压籍器芬与系桌统耦态合，殊其结受构如召图1互所示询。采面用三僻单相绞桥结联构是迁因为驾三单禽相桥敞的控雁制可笛以相滴互解吗耦，稿同时痛还可绕用于像消除韵零序朝分量银及其邪谐波反电流传，实兰现不躺对称取控制茂。荒该有番源滤殖波器聋的控修制系叼统采贡用双婚DS割P秘结构械，其偶中一胡个D候SP朴处理舌器用清来完默成数钻据处友理、蜘控制尖与高篇层保晓护功僵能；穿另一迟个D剂SP晓处理写器用舰来产菜生高夹精度闹PW娃M脉色冲。封控制慈器主絮要有胞以下全功能旺：胸(1娱)餐控制农有源卸滤波诵器的称行为抬根据裂检测煮出的阁负荷挂电流愈的谐堪波和侮无功虽电流堤分量椒控制式逆变咽器纳的输黄出电毕压，稍使有伴源滤父波器贡输出充的补富偿电希流与久负荷嚷谐波视电流趣和无遮功电分流之闷和相舌互抵睛消，滔从而成使系线统电欠流为裕基波伞正序序有功泰电流摆。须(2语)航产生关触发旧脉冲会经驱说动电赌路控肺制I禾GB棋T的烫导通吉和关咐断产虚生P咐WM女触发疫脉冲疼，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